色彩學(xué) 顏色學(xué)Asiafine Pigment training課件

1、1. 顏色學(xué)原理2. 顏料基礎(chǔ)知識(shí)3. 有機(jī)顏料性能介紹. 4. 合記有機(jī)顏料性能應(yīng)用 講 座 內(nèi) 容 1. 顏色學(xué)原理1) 光線與顏色 6) 光與物體的交互性2) 電磁波的頻譜範(fàn)圍 7) 標(biāo)準(zhǔn)光源 3) 光的傳播 8) 物體的顏色4) 加法混色 9) 光與物體的交互性 5) 減法混色 10) 同色異譜11) CIE - 顏色圖 12) CIE L*a*b* 計(jì)算公式 光線與顏色顏色是人眼受到一定波長的光線的刺激通過視覺神經(jīng)感知的結(jié)果。有光線才能看到物體在宇宙中廣泛的光譜範(fàn)圍中 人們只能用肉眼觀察到小範(fàn)圍的光波(380-700納米), 我們將此範(fàn)圍內(nèi)的波稱為可見光.藍(lán)光波長：小于480 納米；

2、 綠光波長：480-560 納米 黃光波長：560-590 納米； 橙光波長：590-630 納米 紅光波長：大于630 納米人類的肉眼是看不到長波長和極短波長的光線。牛頓 1643 1727實(shí)驗(yàn) 光的傳播白色光 棱鏡700 nm380 nm太陽光也叫白色光,白色太陽光包含除品紅以外的所有色光,由不同波長的光線混合組成。白光通過棱鏡被分解成各種色光的過程稱為光的色散紅橙黃綠青藍(lán)紫這種加法僅對(duì)可見光有效. 加 色 法 在加色法中，單獨(dú)的顏色加在一起組成白色.兩種以上的光混合在一起，光亮度會(huì)提高，混合色的總亮度等於相混合的各色光亮度之和。其三原色是紅光(700nm)，綠光(546nm)，藍(lán)紫光(3

3、45.8nm)，這三種色光都不能用其他色光相混而產(chǎn)生。按一定比例混合紅，綠，藍(lán)紫色光可獲得無彩的白光 或灰色光。 減 色 法通過疊加所有三種顏色濾鏡可得到深灰色 ( 而不是黑色)所有三種顏色都吸收可見光, 所以只有少量的光線透過.從復(fù)色光中(或白光)減去一種或幾種單色光而得到另一種色光的效果。色素的三原色黃，品，青不能由其他色素混合得到，但調(diào)整色素三原色的比例卻可混合得到所有的色彩。減色法中，混合的色彩越多，明度越低，純度也會(huì)下降。 減色法三原色混合結(jié)果會(huì)出現(xiàn)黑色。 黃 青 品Example: yellow/Cyan green 實(shí)例 : 黃 + 青 = 綠0,20,40,60,81,0nm3

4、80440520600680 透 射吸收 : 結(jié)構(gòu)特性散射 : 粒子特性反射 : 表面特性 緩沖 透 射 反射散射吸收吸收：光除了透射外，也可被吸收或作為可見光消失光散射：光線照射到與其周圍物體折射率不同的物體上時(shí)會(huì)發(fā)生散射 光與物體的交互性 物 體 的 顏 色需有光線才能看到的物體叫做非發(fā)光體反射透射綠色透明色樣紅色色樣綠紅白(不帶顏色的)白 (不帶顏色的)同 色 異 譜 說 明又稱為條件等色，指兩個(gè)色樣在可見光譜內(nèi)的光譜分布不同，而對(duì)于特定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者和特定的照明具有相同的三刺激值的兩個(gè)顏色。我們將光譜反射率曲線不同，但在某一條件下色坐標(biāo)相同的一對(duì)物體定義為同色異譜物體，或條件配色對(duì)，如果

5、照明發(fā)生變化則該物體將不再匹配。標(biāo)準(zhǔn)光源的使用非常重要。同色異譜的意義可用不同的材料得到顏色的匹配可用少數(shù)幾個(gè)顏色( 如三原色或四原色) 拼色復(fù)制許多顏色可用無毒的著色劑替代有毒的顏料?？捎帽阋说闹珓﹣硖娲嘿F的著色劑以降低成本。同色異譜現(xiàn)象的存在使得使用不同的著色劑調(diào)色成為可能 顏 色 的 屬 性1. 色調(diào)色調(diào)(H)又稱色相，是色與色的區(qū)別，如黃，紅，蘭，綠等。一定波長的光或某些不同波長的光混合，會(huì)呈現(xiàn)出不同的色彩表現(xiàn)，即色調(diào)。2. 明度表征顏色的鮮艷度或灰暗度，對(duì)于色調(diào)相同的顏色來說，如果光波的反射率，透射率或輻射光能量不相等時(shí)，最終的視覺效果也不同，這個(gè)變化的量稱為明度。 顏色的明度取

6、決于光線反射，透射及輻射能量的大小。著色物明度值的大小取決于顏料色量的多少。3. 飽和度飽和度也叫純度或彩度，指反射或透射光線接近光譜色的程度。在純色顏料中加入白色或黑色后飽和度會(huì)降低。飽和度最大的顏色在可見光譜中是各種單色光，稱為光譜色。0,10,20,50,60,40,30,70,00,80,90,10,20,50,60,40,30,7CIE - 顏色圖xy - 圖本顏色圖根據(jù)顏色座標(biāo)列出了所有可能的顏色. 確定顏色只需 X，Z 座標(biāo)就可以.x = X(X+Y+Z)y = Y(X+Y+Z)z = Z(X+Y+Z)Y 座標(biāo)是用來確定顏色的亮度的.顏色光譜座標(biāo) :顏色 納米 x y z紅橙 黃

7、 綠 蘭 紫670 620 585 525 470 4000,74 0,69 0,54 0,08 0,12 0,180,26 0,31 0,46 0,84 0,07 0,000,00 0,00 0,00 0,08 0,81 0,82標(biāo)準(zhǔn)三刺激值 X, Y 和 Z 在這里被換算成如下顏色座標(biāo)： (x, y 和 z) : CIE L*a*b* - 色彩模型.黑白L*紅+a*黃+b*蘭-b*色彩是人眼對(duì)顏色的感覺，根據(jù)這種感覺可以分辨各種顏色. 綠-a*C* = 彩度差H* = 色調(diào)差L* = 明度差a* = 紅 / 綠 - 彩度b* = 黃 /蘭 - 彩度L* = 明度E*ab = ( L*)2

8、+ ( a*)2 + ( b*)2 E*ab = ( L*)2 + ( H*)2 + ( C*)2 符號(hào)代表的內(nèi)容: CIE L*a*b* 計(jì)算公式L*a*b* L* 大于0 表示明亮度高 ， 小于0 表示灰暗度高 a* 大于0 表示靠近紅光 ， 小于0 表示靠近綠光 b* 大于0 表示靠近黃光 ， 小于0 表示靠近蘭光 L*CIE L*a*b* 系統(tǒng)a*L* = 明度 a* = 綠/ 紅 - 軸b* = 蘭/ 黃 - 軸C* = 彩度 h* = 色調(diào) (角)b*L* = 0C*habE*L*L* = 100-a*+a*+b*-b*無色點(diǎn)CIE* - 顏色系統(tǒng).1,3 . 2,0 = 5 H*

9、的允許范圍0,0 . 0,2 = 10,2 . 0,4 = 20,4 . 0,7 = 30,7 . 1,3 = 4H*“色光 更紅 黃 更綠 更紅 橙 更黃 更蘭 紅 更黃 更蘭 紫 更紅 更綠 蘭 更紅 更黃 綠 更蘭”純度 / 彩度灰 暗 明 亮 彩度減少 彩度增加+L* +C* +L* -C* -更干凈更臟-LC 2. 顏料基礎(chǔ)知識(shí)1) 著色劑分類 10) 耐曬性 2) 著色劑的物理性能 11) 耐候性3) 顏色索引 12) 耐遷移性4) 類別名稱 13) 熱穩(wěn)定性 5) 什么是顏料 14) 耐溶劑性6) 無機(jī)顏料的分類 15) 比表面積7) 有機(jī)顏料的分類 16) 顏料不同形態(tài)下的尺寸

10、8) 顏料的發(fā)色原理 17) 合記有機(jī)顏料性能介紹9) 標(biāo)準(zhǔn)色深 （SD） 18) 著色力著色劑的物理性能白顏料無機(jī)著色顏料有機(jī)著色顏料染料碳黑散射光線重散射及吸收輕散射及吸收吸收全吸收顏 色 索 引顏色索引(Color Index) 是一部國際性的染料和顏料及中間體品種的匯編。是由英國染色家協(xié)會(huì)同美國紡織化學(xué)家及調(diào)色家協(xié)會(huì)共同編輯出版的.主要內(nèi)容：1。以表格形式列出染料顏料的化學(xué)分類，CI結(jié)構(gòu)編號(hào)，色調(diào)，色牢度及用途。2。介紹染料和顏料的結(jié)構(gòu)式，制備途徑，性質(zhì)，化學(xué)命名發(fā)明者和所申請(qǐng)的有關(guān)專利等。3。染料與顏料制造廠商縮寫代號(hào)索引，以字母順序排列，另外還介紹了染料，顏料的生態(tài)和毒性學(xué)等。什么

11、是顏料 ?顏料一般不溶于所應(yīng)用的材料中顏料在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)受到物理及化學(xué)因素的影響.顏料的著色作用是靠對(duì)光線有選擇的吸收及散射來實(shí)現(xiàn)的.顏料的供貨形態(tài)可以是精細(xì)的粉末，也可以是濾餅.顏料是彩色的，黑的，白的或熒光的微粒子，有機(jī)的或無機(jī)的固體物質(zhì)無機(jī)顏料的分類 二氧化鈦包覆的云母粉 鋁粉, 銅金粉, 銅鋅合金粉黑顏料二氧化鈦. 氧化鋅, 硫化鋅白顏料 產(chǎn)品種類類型碳黑, 氧化鐵黑, 金屬絡(luò)合黑 填料彩色顏料 金屬顏料 珠光顏料 氧化鐵, 氧化鉻, 鉻酸鉛 / 鉬鉻鉛, 鎘類 群青 錳紫, 釩酸鉍 碳酸鹽類, 硫酸鹽類, 硅酸鹽類有機(jī)顏料的分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類酞青類 (Phthalocyanine)

12、喹酞酮類，異吲哚啉酮硫靛系顏料 ， 蒽醌顏料喹吖啶酮 (Quinacridone)，北系和匹系顏料苯并咪唑酮偶氮縮合單偶氮，雙偶氮偶氮類(Azo) 產(chǎn)品類別化學(xué)結(jié)構(gòu) 非偶氮類 ( 也稱雜環(huán)類)二惡嗪類顏料，三芳甲烷類吡咯并吡咯二酮類 (DPP) 標(biāo)準(zhǔn)色深是目測(cè)顏色強(qiáng)度的感覺SD - 標(biāo)準(zhǔn)色深,是某一約定的顏色的深度,即某一給定顏色與純白的目視差別.飽和度增加,顏色強(qiáng)度越高:亮度增加,顏色強(qiáng)度下降.顏色的計(jì)算可根據(jù)DIN53235的CIELab 體系進(jìn)行.1/3SD - 1/3標(biāo)準(zhǔn)色深,是沖淡色1/25SD - 1/25標(biāo)準(zhǔn)色深,是沖淡色VT 純色,又稱飽和色,沒有用白料沖淡的顏色.TT 深色,

13、是指用白料1：1沖淡的顏色. 標(biāo)準(zhǔn)色深 (SD) DIN53235 著 色 力 著色力(也稱著色強(qiáng)度)是顏料賦予被著色物質(zhì)顏色深度的一種度量。影響顏料著色力的因素除顏料本身外，還與被著色物質(zhì)組份，材質(zhì)及應(yīng)用條件有關(guān)。通常定義標(biāo)準(zhǔn)品的著色力為100%，將待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比較油墨：是指用1.5g / m的油墨印刷，達(dá)到“標(biāo)準(zhǔn)色深”（SD）時(shí)，油墨的顏料加入量。油漆：1份彩色顏料需要加入TiO2的份數(shù)，以達(dá)到“ 顏色的標(biāo)準(zhǔn)色深”（SD）乳膠漆：將1000g的TiO2著色至顏料本色的1/25標(biāo)準(zhǔn)色深時(shí)所需加入Colanyl色漿的克數(shù)。塑料：是指將每公斤含5% TiO2（PVC）或1% TiO2

14、（PO）塑料，達(dá)到“ 顏色的標(biāo)準(zhǔn)色深”（SD）時(shí)所需要的顏料克數(shù)。耐 曬 性 耐曬性是指顏料或含有顏料的應(yīng)用體系在日光照射下，在特定時(shí)間內(nèi)保持著色層色澤的能力。除少數(shù)無機(jī)顏料外，大部分無機(jī)顏料及有機(jī)顏料在光照下或多或少都會(huì)發(fā)生變色現(xiàn)象。耐曬性不僅僅依賴于顏料的結(jié)構(gòu)和顆粒的大小，還有賴于其各種各樣的應(yīng)用領(lǐng)域和顏料濃度。試樣置于玻璃下，在陽光或人造光源（氙燈）下曝曬。評(píng)定方法：將樣品與羊毛藍(lán)卡在同一條件下曝曬，根據(jù)DIN16525 或DIN 53388評(píng)定。 8級(jí)羊毛藍(lán)卡是根據(jù)DIN 54003標(biāo)準(zhǔn)化的。8級(jí)最高；1級(jí)最低。耐光性高一級(jí)，兩倍長的曝曬時(shí)間。耐光性高二級(jí)，四倍長的曝曬時(shí)間。耐光性高三

15、級(jí)，八倍長的曝曬時(shí)間DIN 53952規(guī)定的羊毛蘭卡.未曝曬3 級(jí)曝曬5 級(jí)曝曬7 級(jí)曝曬87654321級(jí)別I SO 規(guī)定 以一種標(biāo)準(zhǔn)蘭色顏料(維多利亞蘭)受 氙燈照射時(shí)顏色的變化情況作為耐曬牢度耐 光 性 與 不 同 輻 射 源 的 關(guān) 系.戶外曝曬的時(shí)間與耐曬級(jí)別也取決于開始試驗(yàn)的時(shí)間戶外曝曬試驗(yàn)是將試樣放置于玻璃板下面5,4 h15 h34 h100 h240 h400 h800 h1600 h2,5 h6,5 h9 h41 h80 h130 h260 h520 h2,5 h6,5 h15 h60 h110 h200 h400 h800 h2,5 h8 h20 h75 h160 h27

16、0 h540 h1100 h4 Days14 “28 “70 “100 “140 “160 “360 “ 羊毛蘭卡 XE 1200 GL XE 1200W Weatherometer Suntest 折合戶外天數(shù) 12345678耐 候 性 大氣中的各種化學(xué)物質(zhì)如水分，工業(yè)廢氣等都會(huì)對(duì)顏料體系產(chǎn)生侵蝕。耐候性就是指其抵抗大氣中化學(xué)及物理因素(包括光照)而保持其色澤的能力。耐候性取決于不同顏料，不同濃度，不同應(yīng)用領(lǐng)域， 不同沖淡程度和不同氣候條件。評(píng)定方法是戶外曝曬12或24個(gè)月（Floride Test）加速老化是用老化儀測(cè)試成千小時(shí)，人工條件下進(jìn)行。（ Weather-O-Meter）根據(jù)標(biāo)

17、準(zhǔn)DIN54001由5級(jí)灰卡評(píng)價(jià)顏色的變化。 5級(jí)最佳；1級(jí)最差。不同顏料的耐候性結(jié)果可能異于耐光性是一個(gè)系統(tǒng)性測(cè)試，要將所有的原料組成考慮在內(nèi) 佛羅理達(dá)耐候試驗(yàn)站戶外自然曝曬試驗(yàn)全球的光輻射量 (以Kly表示)606060707070808080100120160160160160160160160-1801202001801801801801401201201008070160140100120100耐遷移性遷移性是顏料從其所在的涂層中轉(zhuǎn)移到與之接觸的另一物質(zhì)表面上的現(xiàn)象。起霜(Blooming)：色料滲出并能被擦掉。 這與顏料的類型，加工溫度和顏料的濃度有關(guān)。咬底(Overspray)：

18、顏料遷移到下一道漆中。 這與處理溫度，顏料的濃度和曝曬時(shí)間有關(guān)。滲色(Bleeding)：顏料從塑料中遷移到與其直接接觸的材 料中去。 這也與加工溫度，顏料的濃度和曝曬時(shí)間有關(guān)。根據(jù)DIN54002“顏色的滲出”5級(jí)灰卡標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 熱 穩(wěn) 定 性 主要依賴于：應(yīng)用介質(zhì)（粘結(jié)料或塑料）；顏料濃度在加工溫度下的停留時(shí)間。耐烘烤耐 溶 劑 性 如果有機(jī)顏料在其應(yīng)用價(jià)值中有較大的溶解時(shí),則在涂層中會(huì)出現(xiàn)重結(jié)晶,絮凝,起泡等問題. 溶劑的極性越強(qiáng),對(duì)有機(jī)顏料的溶解力越大 測(cè)定方法：在油漆領(lǐng)域，測(cè)定耐溶劑性用粉狀顏料。 在油墨領(lǐng)域，則由印樣本身測(cè)定。 評(píng)定是根據(jù)DIN54002“顏色的滲出” 5級(jí)灰卡標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。比 表 面 積 比表面積是用來計(jì)算基墨（或色漿）配方。顏料的粒子越小，其比表面積越大。單位是m/g,比用吸油量準(zhǔn)確。一般有機(jī)顏料的比表面積為十幾到幾十m/g60,000 平方厘米1